(57)【要約】【課題】ＣＤやＤＶＤなど各種相変化型記録媒体に使用される記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜およびそのＧａＳｂ系相変化型記録膜を形成するためのスパッタリングターゲットを提供する。【解決手段】Ｇａ：４〜２０％未満を含有し、さらにＩｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上を合計で０．２〜５％未満を含有し、残部がＳｂおよび不可避不純物の組成を有するＳｂ基合金からなる相変化型記録膜、並びにＧａ：５〜２０％未満を含有し、さらにＩｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上を合計で０．２〜５％未満を含有し、残部がＳｂおよび不可避不純物の組成を有するＳｂ基合金からなるターゲット。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子％で（以下、％は原子％を示す）Ｇａ：４〜２０％未満を含有し、さらにＩｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上を合計で０．２〜５％未満を含有し、残部がＳｂおよび不可避不純物の組成を有するＳｂ基合金からなることを特徴とする記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜。
【請求項２】
原子％で（以下、％は原子％を示す）Ｇａ：５〜２０％未満を含有し、さらにＩｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上を合計で０．２〜５％未満を含有し、残部がＳｂおよび不可避不純物の組成を有するＳｂ基合金からなることを特徴とする請求項１記載の記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜を形成するためのスパッタリングターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＣＤやＤＶＤなど各種相変化型記録媒体に使用される記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜およびそのＧａＳｂ系相変化型記録膜を形成するためのスパッタリングターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、光ビーム照射による非晶質相と結晶相との可逆的な相変化を利用して情報の記録、再生および消去を行うＣＤやＤＶＤなどの記録媒体において用いられる記録膜には、Ｇａ−Ｓｂ二元共晶系相変化型記録膜が用いられることがあり、その中でもＧａ１２Ｓｂ８８共晶組成を有するＧａ−Ｓｂ二元系相変化型記録膜は、結晶化速度が大きく高速記録に好適であることが広く知られている。このＧａ１２Ｓｂ８８共晶組成を有するＧａ−Ｓｂ二元系相変化型記録膜は、融点：５８８．０℃、結晶化温度：２０４．９℃を有し、このＧａ１２Ｓｂ８８共晶組成を有するＧａ−Ｓｂ二元系相変化型記録膜は、該膜とほぼ同一の成分組成を有する焼結合金からなるターゲットを用いてスパッタリングすることにより作製されることも知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】「ＰＣＯＳ２００２」Ｈｉｇｈ‐Ｄｅｎｓｉｔｙ＆Ｈｉｇｈ−Ｓｐｅｅｄ  Ｐｈａｓｅ  ＣｈａｎｇｅＲｅｃｏｒｄｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  ｆｏｒ  Ｆｕｔｕｒｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ｔｈｅ  １４ｔｈ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎ  Ｐｈａｓｅ  Ｃｈａｎｇｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｓｔｏｒａｇｅ  ＰＣＯＳ２００２（２００２年１１月２８、２９日に静岡県伊東市の伊東大和館において開催）第１１〜１５頁。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、ＣＤやＤＶＤなどの記録媒体は自動車などに搭載されるなどして高温環境下に曝されることが多く、かかる高温環境下に曝されると、前記従来のＧａ１２Ｓｂ８８の共晶組成を有するＧａ−Ｓｂ二元系相変化型記録膜はアモルファス状態にあることが比較的不安定であることから結晶化しやすく、そのために、記録マーク（アモルファス状態）の保存性が不安定となるという欠点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、本発明者らは、従来のＧａ１２Ｓｂ８８の共晶組成を有するＧａ−Ｓｂ二元系相変化型記録膜に比べてアモルファス状態を一層安定して保つことのできるＧａＳｂ系相変化型記録膜を得るべく研究を行なった。その結果、
（イ）通常のＧａＳｂ共晶系相変化型記録膜において、Ｉｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上を合計で０．２〜５％未満（以下、％は原子％を示す）を含有させたＧａＳｂ共晶系相変化型記録膜は、従来のＧａＳｂ共晶系相変化型記録膜に比べてアモルファス状態を安定して保つことができ、したがって、記録マークを安定して保存できる、
（ロ）前記（イ）記載のＩｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上を合計で０．２〜５％未満を含有させたＧａＳｂ共晶系相変化型記録膜は、このＧａＳｂ系相変化型記録膜とほぼ同一の成分組成を有するターゲットを用いてスパッタリングすることにより得ることができる、などの研究結果が得られたのである。
【０００５】
この発明は、かかる研究結果に基づいて成されたものであって、
（１）Ｇａ：４〜２０％未満を含有し、さらにＩｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上を合計で０．２〜５％未満を含有し、残部がＳｂおよび不可避不純物の組成を有するＳｂ基合金からなる記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜、
（２）Ｇａ：５〜２０％を含有し、さらにＩｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上を合計で０．２〜５％未満を含有し、残部がＳｂおよび不可避不純物の組成を有するＳｂ基合金からなる前記（１）記載の記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜を形成するためのスパッタリングターゲット、に特徴を有するものである。
【０００６】
この発明の記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜の成分組成を前述のごとく限定した理由を説明する。
【０００７】
（ａ）Ｇａ
この発明の記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜に含まれるＧａを４〜２０％未満に限定したのは、Ｇａの含有量が４％未満では結晶化温度が低くなり過ぎてマーク安定性が悪くなるので好ましくなく、一方、Ｇａ含有量が２０％以上となると、結晶化温度が高くなり過ぎて結晶化が困難になるので好ましくない理由によるものである。この発明のＧａを４〜２０％未満含有する記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜をスパッタリングにより形成するためのターゲットに含まれるＧａは５〜２０％未満である。
【０００８】
（ｂ）Ｉｎ、ＳｎおよびＢｉ
Ｉｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上を合計で０．２％未満添加してもアモルファスの保存安定化効果が薄くなるので好ましくなく、一方、５％以上含有すると非晶質から結晶質への活性化エネルギーが高くなり過ぎて結晶化が困難になるので好ましくない。したがって、この発明のＧａＳｂ系相変化型記録膜に含まれるＩｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上を合計で０．２〜５％未満になるように定めた。この発明の記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜をスパッタリングにより形成するためのターゲットに含まれるＩｎ、ＳｎおよびＢｉの量は、これら成分の内の１種または２種以上の合計が０．２〜５％未満の範囲内にある。
【０００９】
この発明のＧａＳｂ系相変化型記録膜を形成するためのターゲットは、この発明のＧａＳｂ系相変化型記録膜の成分組成とほぼ同じ成分組成を有する合金をＡｒガス雰囲気中で溶解した後、鉄製モールドに出湯して合金インゴットを作製し、これらを不活性ガス雰囲気中で粉砕して合金粉末を作製し、この合金粉末を真空ホットプレスすることにより作製することができる。前記真空ホットプレスは、圧力：１４６〜１５５ＭＰａ、温度：３７０〜４３０℃、１〜２時間保持の条件で行なわれ、その後、モールドの温度が２７０〜３００℃まで下がった時点で冷却速度：１〜３℃／ｍｉｎ．で常温まで冷却することにより行われることが一層好ましい。
【００１０】
このようにして作製したスパッタリングターゲットを通常のスパッタリング装置に装入し、通常の条件でスパッタすることによりこの発明の記録マークの保存安定性に優れたＧａＳｂ系相変化型記録膜を形成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
この発明のＧａＳｂ系相変化型記録膜を使用した記録媒体は、高温環境下に長期間曝されても記録が消えることがなく、記録を長期にわたって安定して保存することができるなど光メモリー産業の発展に大いに貢献し得るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施例
Ｇａ、ＳｂおよびＩｎ、ＳｎおよびＢｉの内の１種または２種以上をＡｒガス雰囲気中で溶解して合金溶湯を作製し、これら合金溶湯を鋳造して合金インゴットを作製し、この合金インゴットをＡｒ雰囲気中で粉砕することにより、いずれも粒径：２５０μｍ以下の合金粉末を作製した。
これら合金粉末を温度：４００℃、圧力：１４６ＭＰａで真空ホットプレスすることによりホットプレス体を作製し、これらホットプレス体を超硬バイトを使用し、旋盤回転数：２００ｒｐｍの条件で研削加工することにより直径：７６．２ｍｍ、厚さ：３ｍｍの寸法を有する円盤状の表１に示される成分組成を有する本発明ターゲット１〜１４、比較ターゲット１〜７および従来ターゲット１を作製した。
【００１３】
【表１】
2006181887.tif 000002
【００１４】
これら本発明ターゲット１〜１４、比較ターゲット１〜７および従来ターゲット１を用いて下記の測定を行った。
（ａ）アモルファス膜保存試験
本発明ターゲット１〜１４、比較ターゲット１〜７および従来ターゲット１をそれぞれ銅製の冷却用バッキングプレートに純度：９９．９９９重量％のインジウムろう材にてハンダ付けし、これを直流マグネトロンスパッタリング装置に装入し、ターゲットとガラス基板の間の距離を７０ｍｍになるようにセットした後、到達真空度：２×１０-３Ｐａ以下になるまで真空引きを行い、その後、全圧：５×１０-１ＰａになるまでＡｒガスを供給し、
・基板温度：室温、
・投入電力：１５０Ｗ、
の条件でスパッタリングを行い、ガラス基板の表面に、厚さ：２０ｎｍを有するアモルファス膜である本発明ＧａＳｂ系相変化型記録膜：１〜１４、比較ＧａＳｂ系相変化型記録膜１〜７および従来ＧａＳｂ系相変化型記録膜１を形成した。さらにガラス基板の表面に形成された本発明ＧａＳｂ系相変化型記録膜：１〜１４、比較ＧａＳｂ系相変化型記録膜１〜７および従来ＧａＳｂ系相変化型記録膜１の上にさらに通常の条件で厚さ：２０ｎｍを有するＺｎＳ−ＳｉＯ２保護膜を形成することによりガラス基板／相変化型記録膜／保護膜という構造のサンプルを作製した。これらサンプルを温度：１７０℃に保持された真空中に表２〜３に示される０〜９６０時間保持し、各時間経過後の反射率を測定し、その結果を表２〜３に示した。
【００１５】
（ｂ）アモルファスから結晶化する際の活性化エネルギー測定によるアモルファス保存性の評価
本発明ターゲット１〜１４、比較ターゲット１〜７および従来ターゲット１をそれぞれ銅製の冷却用バッキングプレートに純度：９９．９９９重量％のインジウムろう材にてハンダ付けし、これを直流マグネトロンスパッタリング装置に装入し、スパッタリングすることにより十数ｍｇの本発明ＧａＳｂ系相変化型記録膜：１〜１４、比較ＧａＳｂ系相変化型記録膜１〜７および従来ＧａＳｂ系相変化型記録膜１からなるアモルファス膜をポリカーボネート基板上に成膜し、この本発明ＧａＳｂ系相変化型記録膜：１〜１４、比較ＧａＳｂ系相変化型記録膜１〜７および従来ＧａＳｂ系相変化型記録膜１からなるアモルファス膜をそれぞれポリカーボネート基板から剥離して粉末状に加工した。得られた本発明ＧａＳｂ系相変化型記録膜：１〜１４、比較ＧａＳｂ系相変化型記録膜１〜７および従来ＧａＳｂ系相変化型記録膜１からなる粉末の昇温速度：５Ｋ／ｍｉｎ，１０Ｋ／ｍｉｎおよび１５Ｋ／ｍｉｎにおける結晶化温度をＤＴＡ（差動型示差熱分析装置）により測定し、昇温速度ｖｓ結晶化温度の結果により下記の活性化エネルギー算出式：ｄ［ＬＮ（αＴp２）］／ｄ（１／Ｔp）＝−Ｅ／Ｒ（ただし、α：昇温速度、Ｔp：結晶化温度、Ｒ：気体定数、Ｅ：活性化エネルギー）を使って活性化エネルギーＥを算出し、その結果を表２〜３に示した。この場合、アモルファス→結晶質の活性化エネルギーが大きいほどアモルファスの保存性が良いことを示す。
【００１６】
【表２】
2006181887.tif 000003
【００１７】
【表３】
2006181887.tif 000004
【００１８】
表１〜３に示される結果から、本発明ターゲット１〜１４を用いてスパッタリングすることにより得られた本発明ＧａＳｂ系相変化型記録膜：１〜１４は従来ターゲット１を用いてスパッタリングすることにより得られた従来ＧａＳｂ系相変化型記録膜１に比べて１７０℃に長時間保持しても反射率が大きく上昇することがないことから、アモルファス膜の品質変化が小さく安定性に優れ、さらに活性化エネルギーが大きいことから、アモルファス保存性に優れていることが分かる。しかし、この発明の条件から外れた成分組成を有する比較ターゲット１〜７を用いてスパッタリングすることにより得られた比較ＧａＳｂ系相変化型記録膜１〜７は、活性化エネルギーが低く過ぎてアモルファス保存性が悪かったり、活性化エネルギーが高すぎて結晶化し難くくなるために相変化型記録膜として好ましくないことが分かる。